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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorelement, das SMD-bestückbar ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Sensorelements. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung einen kapazitiven Sensor, welcher zwei der Sensorelemente aufweist. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors.
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Stand der Technik
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Kapazitive Sensoren, die beispielsweise als Füllstandssensoren verwendet werden können, weisen mindestens zwei Elektroden auf, die üblicherweise aus leitfähigen metallischen Werkstoffen wie beispielsweise Messing oder verzinktem Messing, mit spanenden Verarbeitungsverfahren wie Drehen oder Fräsen oder mittels Tiefziehen hergestellt werden. Diese Elektroden müssen eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Außerdem muss ihre räumliche Formgestaltung an das Sensorgehäuse angepasst sein, welches die Elektroden vor einem Medium schützt, in welches der kapazitive Sensor zu Füllstandsmessung eingetaucht werden kann. Daher werden sie in der Regel zylindrisch ausgebildet. Qualitätsschwankungen bei der Herstellung der Sensorelektroden können aufgrund von schwankender Koaxialität zu Montagefehlern der Elektroden auf der Leiterplatte führen, dies hat eine ungleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes im kapazitiven Sensor zur Folge. Zur Verbindung der Elektroden mit der Sensorelektronik, welche üblicherweise auf einer elektrischen Leiterplatte angeordnet ist, ist eine gute Lötbarkeit der Elektroden erforderlich. Händische Lötprozesse sind allerdings kostenintensiv.
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Oberflächenmontagetechniken können eingesetzt werden, um eine höhere Präzision und Montagegeschwindigkeit zu erreichen, was durch die Automatisierung eine Kostenreduktion ermöglicht. Hierzu können metallische automatisiert bestückbare Komponenten verwendet werden. Dabei müssen unterschiedlichen Elektrodenflächen allerdings aus getrennten Metallkomponenten bestehen. Die Elektrodenflächen haben ein hohes Gewicht.
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Für unterschiedliche Sensoranwendungen kann es notwendig sein, dass die beiden Sensorelektroden unterschiedliche Flächen aufweisen. Dementsprechend müssen für die Herstellung von kapazitiven Sensoren unterschiedliche Elektroden als Sensorkomponenten bereitgehalten werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Sensorelemente bereitzustellen, die mittels Oberflächenmontagetechniken automatisiert in einem kapazitiven Sensor verbaut werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Sensorelemente bereitzustellen. Weiterhin besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen kapazitiven Sensor bereitzustellen, der unter Verwendung der Sensorelemente hergestellt werden kann und dessen Elektroden leichter sind als herkömmliche Vollmetallelektroden. Schließlich ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors bereitzustellen, welches mit wenigen Ausgangskomponenten für die Herstellung auskommt.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird in einem Aspekt der Erfindung durch ein Sensorelement gelöst, das einen rohrhälftenförmigen Grundkörper aufweist. Dieser Grundkörper besteht aus einem Kunststoff. Dabei erstrecken sich vorzugsweise mehrere SMT-Positionierstifte in seinen Innenbereich. Unter dem Innenbereich wird dabei jener Bereich verstanden, welcher teilweise von dem Grundkörper eingeschlossen wird. Unter SMT-Positionierstiften werden Elemente verstanden, die es mittels Surface Mounting Technology (SMT) ermöglichen, den Grundkörper beispielsweise auf einer Leiterplatte anzuordnen. Es handelt sich bei dem Sensorelement also insbesondere um ein oberflächenmontierbares Bauelement (Surface Mounted Device; SMD). Zwei voneinander beabstandete Elektrodenbereiche sind auf der Außenseite des Grundkörpers angeordnet. Unter der Außenseite wird jene Seite des Grundkörpers verstanden, welche von dem Innenbereich abgewandt ist. Es handelt sich also um die Mantelfläche der Rohrhälfte. Mindestens ein Elektrodenmaterial ist auf den Elektrodenbereichen angeordnet, wobei die gesamte Schichtdicke der Elektrodenmaterialien insbesondere im Bereich von 6 bis 8 µm liegt. Durch die Beabstandung der Elektrodenbereiche besteht keine elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenmaterial im ersten Elektrodenbereich und dem Elektrodenmaterial im zweiten Elektrodenbereich. Mehrere Lötstellen sind in Längsrichtung an den Enden des Grundkörpers angeordnet. Dabei ist mindestens eine Lötstelle elektrisch mit dem ersten Elektrodenbereich verbunden. Mindestens eine weitere Lötstelle ist elektrisch mit dem zweiten Elektrodenbereich verbunden.
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In einem Oberflächenmontageprozess können zwei derartige Sensorelemente zu einem vollständigen Rohr verbunden werden, so dass das Elektrodenmaterial in den ersten Elektrodenbereichen eine erste ringförmige Elektrode bildet und das Elektrodenmaterial in den zweiten Elektrodenbereichen eine zweite ringförmige Elektrode bildet. Hierzu sind der erste Elektrodenbereich und der zweite Elektrodenbereich insbesondere jeweils rohrhälftenförmig gestaltet. Die Beabstandung der beiden Elektrodenbereiche erfolgt insbesondere durch einen zwischen den beiden Elektrodenbereichen angeordneten, ebenfalls rohrhälftenförmigen Bereich, auf dem kein Elektrodenmaterial angeordnet ist. Die Fläche der Elektrodenbereiche kann gleich oder auch unterschiedlich sein. Auf diese Weise kann das Sensorelement sowohl verwendet werden, um kapazitive Füllstandssensoren für leitfähige Medien herzustellen, welche zwei Elektroden mit gleichen Abmessungen aufweisen als auch zur Herstellung von kapazitiven Sensoren für die Objektdetektion nicht leitfähiger Objekte verwendet werden, in denen sich die Abmessungen der einen Elektrode von den Abmessungen der anderen Elektrode unterscheiden.
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Die SMT-Positionierstifte sind vorzugsweise einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung des Grundkörpers in einem einzigen Arbeitsschritt. Die SMT-Positionierstifte bestehen dann aus demselben Kunststoff wie der Grundkörper und sind somit elektrisch nicht leitend. Dies ist aber auch nicht notwendig, da ein Anschließen der Elektrodenmaterialien in den Elektrodenbereichen über die Lötstellen erfolgen kann.
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Der Kunststoff weist vorzugsweise eine thermoplastische Polymermatrix auf, in der Moleküle mindestens eines metallorganischen Komplexes eingeschlossen sind. Die Polymermatrix kann dabei insbesondere aus einem Polymer bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Cycloolefin-Copolymer (COP), Polyphenylenether (PPE), Polyamid (PA), Polyphthalamid (PPA), Polyethylenimin (PEI), Polyetheretherketon (PEEK) sowie Gemischen und Copolymeren daraus, wobei Polyamid bevorzugt ist. Weiterhin kann es sich bei dem Polymer insbesondere um ein flüssigkristallines Polymer (Liquid Crystal Polymer; LCP), wie beispielsweise einen flüssigkristallinen Polyester handeln. Durch ein Laserstrukturierungsverfahren (Laser Direct Structuring; LDS) ist es möglich Metallatome von ihren Liganden abzuspalten, die dann als Keime für eine spätere reduktive Metallisierung dienen können. Auf diese Weise erhält der Grundkörper in den Elektrodenbereichen eine mikroraue Oberfläche, auf der das Elektrodenmaterial besonders fest aufgebracht werden kann. Das Sensorelement kann auf diese Weise als 3D-MID (Molded Interconnect Device) ausgeführt werden.
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Das Elektrodenmaterial ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Nickel, Gold und Legierungen dieser Metalle. Diese Metalle gewährleisten auf der einen Seite eine hohe elektrische Leitfähigkeit und sind somit gut als Elektrodenmaterialien geeignet. Andererseits können sie einfach reduktiv auf einer LDS-strukturierten Oberfläche aufgebracht werden.
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Grundsätzlich genügt es, wenn pro Elektrodenbereich nur eine Lötstelle vorhanden ist, so dass der Elektrodenbereich elektrisch mit einer Leiterplatte verbunden werden kann. Um eine Redundanz dieser elektrischen Kontaktierung zu erreichen, ist es allerdings bevorzugt, dass mindestens zwei Lötstellen elektrisch mit dem ersten Elektrodenbereich verbunden sind und mindestens zwei Lötstellen elektrisch mit dem zweiten Elektrodenbereich verbunden sind. Außerdem kann auf diese Weise eine symmetrische Anordnung der Elektrodenbereiche in geringem Abstand zu einer mit dem Sensorelement zu verbindenden Leiterplatte vorgesehen werden, so dass die Automatisierung einer Oberflächenbestückung mittels erfindungsgemäßen Sensorelementen vereinfacht wird.
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Jede Lötstelle ist vorzugsweise so ausgeführt, dass sie einen einstückig mit dem Grundkörper verbundenen Vorsprung aufweist, der aus dem Kunststoff besteht. Der Vorsprung ist zumindest teilweise mit dem Elektrodenmaterial beschichtet, wobei zumindest ein Teil des Elektrodenmaterials dem Innenbereich des Grundkörpers zugewandt ist. Die Vorsprünge können bei einer Herstellung des Grundkörpers mittels Spritzgießen in einfacher Weise einstückig mit dem restlichen Grundkörper und den SMT-Positionierstiften hergestellt werden. Eine Nutzbarkeit der Vorsprünge als Lötstellen ist anschließend erreichbar, indem das Elektrodenmaterial nicht nur auf die Elektrodenbereiche, sondern gleichzeitig auch auf die Vorsprünge aufgebracht wird. Dies kann vorbereitet werden, indem die Vorsprünge gemeinsam mit den Elektrodenbereichen laserstrukturiert werden. Dem Innenbereich des Sensorelements zugewandte Teile des Elektrodenmaterials auf den Vorsprüngen sind in einem montierten kapazitiven Sensor einer elektrischen Leiterplatte zugewandt, so dass sie für die elektrische Anbindung der Lötstellen und damit auch der Elektrodenbereiche an die Leiterplatte genutzt werden können.
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An seiner Außenseite zwischen den beiden Elektrodenbereichen weist der Grundkörper vorzugsweise mindestens einen abgeflachten Bereich auf. Ein solcher abgeflachter Bereich kann in einem Oberflächenbestückungsverfahren als Aufnahmestelle bei einem „pick and place“-Prozess verwendet werden. Indem er zwischen dem Elektrodenbereich angeordnet ist und somit in einem Bereich liegt, der nicht mit Elektrodenmaterial beschichtet wird und später auch nicht als Elektrode dienen wird, stört er nicht die Elektrodengeometrie.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements. Dieses umfasst das Herstellen eines rohrhälftenförmigen Grundkörpers mittels Spritzgießens eines Kunststoffs. Zwei voneinander beabstandete Elektrodenbereiche auf der Außenseite des Grundkörpers werden laserstrukturiert. Schließlich wird mindestens ein Elektrodenmaterial auf die Elektrodenbereiche mittels reduktiver Metallisierung aufgebracht.
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Vorzugsweise werden beim Spritzgießen mehrere sich in den Innenbereich des Grundkörpers erstreckende SMT-Positionierstifte geformt.
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Der Grundkörper und seine SMT-Positionierstifte können insbesondere in kostengünstiger Weise mittels Einkomponentenspritzgusses hergestellt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Dreiplattenwerkzeug mit vier Kavitäten verwendet werden.
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Der Kunststoff weist vorzugsweise eine thermoplastische Polymermatrix auf, in der Moleküle mindestens eines metallorganischen Komplexes eingeschlossen sind. Bei der Laserstrukturierung induziert der Laserstrahl in seinem Fokus eine physikalisch-chemische Reaktion. Dabei werden die Komplexbindungen in der Polymermatrix aufgebrochen und Metallatome von ihren organischen Liganden abgespalten. Diese können dann als Keime bei der reduktiven Metallisierung dienen. Dadurch können in einfacher Weise alle laserstrukturierten Bereiche gleichzeitig metallisiert werden, ohne dass es zu einer Metallabscheidung in den nicht laserstrukturierten Bereichen kommt.
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Die reduktive Metallisierung erfolgt stromlos. Herbei können insbesondere eines oder mehrere der Metalle Kupfer, Nickel und Gold abgeschieden werden. Die gesamte Schichtdicke aller abgeschiedenen Elektrodenmaterialien liegt insbesondere im Bereich von 6 bis 8 µm.
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Es ist bevorzugt, dass beim Spritzgießen an jedem Ende des Grundkörpers mindestens ein Vorsprung geformt wird. Jeder Vorsprung wird zusammen mit den Elektrodenbereichen laserstrukturiert. Das Elektrodenmaterial wird auch auf die Vorsprünge aufgebracht, so dass Lötstellen erhalten werden, welche über das Elektrodenmaterial elektrisch mit den Elektrodenbereichen verbunden sind.
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In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen kapazitiven Sensor, der zwei erfindungsgemäße Sensorelemente aufweist. Diese sind so angeordnet, dass ihre Grundkörper einen rohrförmigen Elektrodenträger bilden. Ihre ersten Elektrodenbereiche sind zu einer ringförmigen ersten Elektrode verbunden und ihre zweiten Elektrodenbereiche sind zu einer ringförmigen zweiten Elektrode verbunden. Auf diese Weise weist der kapazitive Sensor die beiden üblicherweise in kapazitiven Sensoren vorhandenen zylindrischen Elektroden auf. Diese bestehen jedoch nicht aus massivem Metall, sondern nur aus Metallbeschichtungen auf dem aus Kunststoff bestehenden Grundkörper. Dies führt zu einer Gewichtsreduktion des kapazitiven Sensors gegenüber der herkömmlichen Bauweise.
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Vorzugsweise weist der kapazitive Sensor eine Leiterplatte auf, die über eine erste Seite und über eine zweite Seite verfügt. Grundsätzlich können die beiden Sensorelemente mittels Positionierkanten auf den beiden Seiten der Leiterplatte positioniert werden. Es ist allerdings bevorzugt, dass SMT-Positionierstifte des ersten Sensorelements auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordnet sind und SMT-Positionierstifte des zweiten Sensorelements auf der zweiten Seite angeordnet sind. Im Gegensatz zu herkömmlich hergestellten kapazitiven Sensoren, deren zylinderförmige Elektroden über eine Leiterplatte geschoben werden müssen und die anschließend in einem Handlötprozess aufwendig positioniert werden müssen, ermöglichen die SMT-Positionierstifte der Sensorelemente eine schnelle und präzise Anordnung der Elektroden an der Leiterplatte.
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Eine elektrische Verbindung der beiden Elektroden mit der Leiterplatte kann insbesondere über die Lötstellen erfolgen. Während die beiden Elektroden selbst, im Gegensatz zu Vollmetallelektroden, keine Metallfläche aufweisen, welche der Leiterplatte zugewandt ist, sondern vielmehr durch den Elektrodenträger von der Leiterplatte getrennt sind, ermöglichen die Lötstellen es mittels herkömmlicher Lötpaste eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und den Elektroden herzustellen. Auch wenn die Elektrodenbereiche der Sensorelemente im kapazitiven Sensor zu ringförmigen Elektroden verbunden sind, so erfolgt eine solche elektrische Kontaktierung doch nicht nur einmal pro Elektrode, sondern mindestens einmal pro Elektrodenbereich, so dass eine hohe Redundanz der elektrischen Kontaktierung erzielt werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors. Dieses umfasst das Bereitstellen einer Leiterplatte, und das Anordnen eines ersten erfindungsgemäßen Sensorelements auf einer ersten Seite der Leiterplatte sowie das Anordnen eines zweiten Sensorelements auf einer zweiten Seite der Leiterplatte. Dabei werden vorzugsweise SMT-Positionierstifte des ersten Sensorelements auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordnet und SMT-Positionierstifte des zweiten Sensorelements werden auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordnet. Hierzu können die Sensorelemente in automatisierter Weise beispielsweise mittels eines „Tape and Reel“-Verfahrens bereitgestellt werden. Hierbei werden die SMD-Bauteile gegurtet und optisch orientiert. Optional kann auch ein elektrischer Test der beiden Elektrodenbereiche jedes Sensorelements erfolgen. Für die SMD-Bestückung kann auf die Leiterplatte eine Lötpaste aufgetragen werden und anschließend beispielsweise ein Dampfphasenlöten oder Reflow-Löten erfolgen. Hierbei werden die ersten Elektrodenbereiche der Sensorelemente zu einer ringförmigen ersten Elektrode verbunden. Die zweiten Elektrodenbereiche der Sensorelemente werden zu einer ringförmigen zweiten Elektrode verbunden.
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Durch das Löten können die Lötstellen des ersten Sensorelements elektrisch mit der ersten Seite der Leiterplatte verbunden werden und die Lötstellen des zweiten Sensorelements elektrisch mit der zweiten Seite der Leiterplatte verbunden werden. Auf diese Weise kann ein kapazitiver Sensor schnell und automatisiert hergestellt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1a zeigt eine isometrische Darstellung eines Sensorelements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von seiner Außenseite.
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1b zeigt eine isometrische Darstellung des Sensorelements gemäß 1a von seiner Innenseite.
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2 zeigt eine isometrische Darstellung einer Leiterplatte, die eine Komponente eines kapazitiven Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
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3 zeigt eine isometrische Darstellung mehrerer Komponenten eines kapazitiven Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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4 zeigt eine Ansicht einiger der in 3 dargestellten Komponenten des kapazitiven Sensors aus der in 3 mit IV bezeichneten Richtung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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In den 1a und 1b ist ein Sensorelement 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von seiner Außenseite A und seiner Innenseite B dargestellt. Dieses Sensorelement 1 wird hergestellt, indem zunächst mittels Einkomponentenspritzgießens ein Grundkörper 11 aus dem Kunststoff Vectra E840i LDS (Celanese GmbH, Sulzbach Deutschland) hergestellt wird, welcher einen carbomonocyclischen/carbopolycyclischen Polyester als flüssigkristalline Polymermatrix aufweist, in welcher ein kupferorganischer Komplex fein verteilt ist. Dieser Grundkörper 11 weist zwei parallel zueinander verlaufende, von seiner Innenseite ausgehende und in seinen Innenraum gerichtete SMT-Positionierstifte 111, 112 auf. Diese sind drehspiegelsymmetrisch zur Längsachse des Grundkörpers 11 angeordnet. Am ersten Ende des Grundkörpers 11 sind zwei kleine Vorsprünge 113, 114 angeordnet und an seinem zweiten Ende sind ebenfalls zwei kleine Vorsprünge 115, 116 angeordnet. Diese sind jeweils relativ nah an den Rändern dieser Enden positioniert. Außerdem ist an jedem der Enden jeweils mittig ein großer Vorsprung 117, 118 angeordnet. Während die kleinen Vorsprünge 113, 114, 115, 116 zur Ausbildung von Lötstellen vorgesehen sind, erfolgt die Ausbildung der großen Vorsprünge 117, 118, um eine Vergrößerung der Bereiche zu ermöglichen, die mit als Elektroden fungierenden Metallschichten versehen werden können. In der Mitte der Außenseite A des Grundkörpers 11 ist ein abgeflachter Bereich 119 gebildet. Zwei rohrhälftenförmige Elektrodenbereiche 21, 22 werden mittels eines Infrarotlasers laserstrukturiert. Hierbei erfolgt auch eine Laserstrukturierung der kleinen Vorsprünge 113, 114, 115, 116 von beiden Seiten und eine Laserstrukturierung der großen Vorsprünge 117, 118 von der Außenseite. Durch die Laserstrukturierung wird in den laserstrukturierten Bereichen eine mikroraue Oberfläche erzeugt. Anschließend erfolgt eine reduktive Metallisierung aller laserstrukturierten Bereiche mit einer 4 µm dicken Kupferschicht. Auf diese wird in einem weiteren Metallisierungsschritt eine 3 µm dicke Nickelschicht und anschließend eine 0,1 µm dicke Goldschicht aufgebracht. Die Elektrodenbereiche 21, 22 werden hierdurch zu halbrohrförmigen Elektrodenhälften metallisiert. Die kleinen Vorsprünge 113, 114, 115, 116 bilden mit den Elektrodenhälften verbundene Lötstellen 41, 42, 43, 44.
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Zur Herstellung eines kapazitiven Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Leiterplatte 6 bereitgestellt, welche in 2 dargestellt ist. Diese weist eine in 2 erkennbare erste Seite 61 und eine in dieser Figur nicht erkennbare zweite Seite 62 auf. Zwei an gegenüberliegenden Rändern der Leiterplatte 6 parallel verlaufende Paare von Leiterbahnen 631, 632, 633, 634 erstrecken sich auf beide Seiten 61, 62 der Leiterplatte 6. Auf ihrer ersten Seite sind zwei Positioniermulden 641a, 642a aus der Leiterplatte ausgenommen. Diese berühren das erste Paar von Leiterbahnen 631, 632. Spiegelbildlich hierzu sind zwei weitere Positioniermulden 643a, 644a so aus der Leiterplatte 6 ausgenommen, dass sie das zweite Paar von Leiterbahnen 633, 634 kontaktieren. Auf der zweiten Seite 62 sind spiegelbildlich zu den vier dargestellten Positioniermulden 641a, 642a, 643a, 644a vier weitere Positioniermulden 641b, 642b, 643b, 644b angeordnet. Mehrere gegurtete Sensorelemente 1 gemäß den 1a und 1b werden bereitgestellt und anschließend mittels eines SMT-Verfahrens auf der Leiterplatte 6 positioniert. Hierdurch kann der kapazitive Sensor 5 erhalten werden, der in den 3 und 4 dargestellt ist. Dieser weist ein erstes Sensorelement 1a und ein zweites Sensorelement 1b auf. Auf der der Innenseite B der Sensorelemente 1a, 1b zugewandten Seite ihrer Lötstellen 41, 42, 43, 44 wird eine Lötpaste aufgetragen. Anschließend wird das erste Sensorelement 1a so auf der ersten Seite 61 der Leiterplatte 6 platziert, dass sein erster SMT-Positionierstift 111a in eine der Positioniermulden 641a der Leiterplatte eingreift und seiner anderer SMT-Positionierstift 112a in eine der anderen Positioniermulden 644a eingreift. An der zweiten Seite 62 der Leiterplatte 6 wird das zweite Sensorelement 1b so angeordnet, dass sein erster Positionierstift 111b in eine Positioniermulde 643b der zweiten Seite 62 eingreift und seiner anderer Positionierstift 112b in eine der anderen Positioniermulden 642b der zweiten Seite 62 der Leiterplatte 6 eingreift. Die Lötstellen 41, 42, 43, 44 beider Sensorelemente 1a, 1b werden mittels Dampfphasenlötens so mit den Leiterbahnen 631, 632, 633, 634 der Leiterplatte 6 verlötet, dass die Sensorelemente 1a, 1b fest auf der Leiterplatte 6 fixiert werden. Dabei bilden die beiden Grundkörper 11a, 11b der Sensorelemente 1a, 1b einen gemeinsamen rohrförmigen Elektrodenträger 51. Die Elektrodenmaterialien auf den ersten Elektrodenbereichen 21 verbinden sich zu einer ersten ringförmigen Elektrode 52. Die Elektrodenmaterialien auf den zweiten Elektrodenbereichen 22 verbinden sich zu einer zweiten ringförmigen Elektrode 53. Die erste ringförmige Elektrode 52 ist jeweils mit zwei ihrer Lötstellen elektrisch mit einer Leiterbahn 631 verbunden und mit zwei weiteren Lötstellen mit einer weiteren Leiterbahn 633 verbunden. Die zweite ringförmige Elektrode 53 ist jeweils mit zwei ihrer Lötstellen elektrisch mit den beiden anderen Leiterbahnen 632, 634 verbunden. Durch einen nicht metallisierten ringförmigen Bereich des Elektrodenträgers 51 sind die beiden Elektroden 52, 53 voneinander elektrisch isoliert. Wie in 3 dargestellt ist, kann die Leiterplatte 6 mit weiteren SMD-Bausteinen bestückt werden. Zusammen mit den beiden Sensorelementen 1a, 1b wird sie in einem Gehäuse 7 positioniert, welches sie bei der Verwendung als kapazitiver Füllstandssensor vor dem umgebenden Medium schützt.
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Dadurch, dass die beiden Elektroden 52, 53 nur als dünne Metallisierungsschichten auf einem Elektrodenträger 51 aus Kunststoff aufgebracht sind, ist der kapazitive Sensor 5 leichter als vergleichbare herkömmliche kapazitive Sensoren. Er kann durch die Verwendung der SMT-Verfahrenstechnik mit einem hohen Automatisierungsgrad hergestellt werden, wobei eine hohe Prozesssicherheit und Funktionsdichte gewährleistet ist.